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改性塑料入门,从掌握挤出机螺杆组合开始

一.挤出机分类

产品代号 规格参数

说明:例如SHJ-Z40×25,指螺杆直径为40mm,长径比为25的双螺杆混合塑料挤出机。

  1、“SH”类别代号,指双螺杆混合型(也有写:SHSJ,SJ指塑料挤出机)
  2、“J”组别代号,指挤出机。
  3、“Z”指辅助代号,指主要机组,另如是“F”指辅助机。
  4、“40×25”指规格参数,指螺杆直径为40mm,长径比为25。
  5、最后一位为厂商识别序号,一般不出现,被省略 

二、双螺杆混合挤出机的功能参数

1“D”为直径,衡量产量大小的一个重要参数。
2“L/D”,指长度与直径的比例,直接影响到塑化度,是衡量用途的标志,一般塑料改性,用30-40左右,常用361301
3“H”,螺槽深度,指其容料空间之大小。
4“e”螺棱厚度,工艺上体现在剪切之大小。
5“6”螺杆与机筒之间隙,挤出机质量的一个重要参数,一般在0.3-2mm,越过5mm挤出机是警介线。
6“N”主机转速,指其最高值,指一个加工调整范围,极大影响产量及中高低速之划分。(国产机一般500-600r/min
如:max:600r/min,中速:350r/min、低速230-240r/min  高速450-600r/min
7“P”,电机功率及加热功率。 


螺纹元件的分散、分配能力比较 
1.同样长度不同错列角的分散能力是:60>45>30>90(这里的数值表示错列角。)
分布能力是:30>45>60>90
2.同样错列角同样长度不同啮合片厚度的:
分散能力是:厚片大于薄片
分布能力是:薄片大于厚片

图片来源:江宁机械


三、螺杆排列及其工艺设定
1
螺杆的分段及其功能

1)螺杆一般分:输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段5个段。
1、输送段,输送物料,防止溢料。
2、熔融段,此段通过热传递和摩擦剪切,使物料充分熔融和均化。
3、混炼段,使物料组分尺寸进一步细化与均匀,形成理想的结构,具分布性与分散性混合功能。
4、排气段,排出水汽、低分子量物质等杂质。

5、均化(计量)段,输送和增压,建立一定压力,使模口处物料有一定的致密度,同时进一步混合,最终达到顺利挤出造粒的目的。

2)分布(分配)与分散混合之段别
1、分布混合,使熔体分割与重组,使各组分空间分布均匀,主要通过分离,拉伸(压缩与膨胀交替产生)、扭曲、流体活动重新取向等应力作用下置换流动而实现。
2、分散混合,使组分破碎成微粒或使不相容的两组分分散相尺寸达至要求范围,主靠剪切压力和接伸应力实现。

图片来源:江宁机械

2
输送元件,螺纹式的

表示法:如“56/56”输送块,前一个”56”指导程为56MM,后一个”56”指长度为56MM
大导程,指螺距为1.5D~2D
小导程,指螺距为0.4D左右。
其使用规律:随着导程增加,螺杆挤出量增加,物料停留时间减少,混合效果降低。

A、选用大导程螺纹的场合,以输送为主的场合,利于提高产量;热敏性聚合物,缩短停留时间,减少降解;排气处,选用(也有选用浅槽),增大表面积,利于排气,挥发等。
B、选用中导程螺纹场合,以混合为主的场合,具不同的工作段逐渐缩小的组合,用于输送和增压。
C、选取用小导程螺纹的场合,为一般是组合上逐渐减小,用于输送段和均化计量段,起到增压,提高熔融;提高混合物化程度及挤出稳定。



3
混炼元件,有两大类,“K”系列与“M”系列(齿状)

“K”系列
表示法:如K45/5/56”,属于剪切块,带指片状剪切块,45指片拼成的角度,指共有5片, ”56”指长度为56MM ,螺棱宽度为56/5=11.2mm ),其参数:
A、方向,有正向和反向——反向,对物料的输送有阻碍作用,起到延长时间,提高填充增大压力,大大提高混炼效果的作用。
B、角度,一般有“30°45 ° 60 ° 90 °”之分,其作用与效果:

a、正向时,增大交错角,将降低输送能力,延长停留时间,提高混炼效果,但越易漏流。

b、反向时,增大角度,将减少聚合物之有效限制,但越易漏流。

C、螺棱宽度一般有7mm11mm11.2mm14mm 19mm等等,这是衡量剪切大小和混合大小的一个最重要参数之一,宽度越大剪切越大混合越小;宽度越小剪切越小混合越大。对于分布混合与分散混合而言,分布混合,随宽度增大而有效性减少,分散混合随宽度增而有效性增大;宽度越小,物料轴向有效流量和径向有效流量之比随之增大。


来源:螺杆组合专题培训,主讲人:罗田元

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